[ 实验记录]实验编号12反应物5%H2O25%H2O2催化剂1g水泥块1gMnO2时间165秒46秒[ 结论]该探究过程得出的结论是 .[ 反思]H2O2在常温下分解缓慢.加入MnO2 或水泥块后反应明显加快.若要证明MnO2 和水泥块是该反应的催化剂.还需要增加实验来验证它们在化学反应前后是否改变.H2O2 生成O2 的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.(只要求提出一种影响H2O2 生成O2 的快慢的因素以及相关假设和实验方案)[假设] .[实验方案] .五.计算题【查看更多】

(14分)实验室获取氮气有很多种途径，常见的有3种方法。
方法一：将氨气（NH₃）通过赤热的装有氧化铜的玻璃管，生成铜、氮气和水蒸气，除去水蒸气后测得氮气的密度为1．2508g/L。
方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末,测得该气体的密度为1．2572g/L。进行实验时可选择的实验仪器如下图所示（省略夹持装置与加热装置）。

为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置           （选填装置编号）中加入              （填名称）以除去其它杂质气体。
方法三：将亚硝酸钠（NaNO₂）和氯化铵的饱和溶液加热，氮元素全部转化为氮气。下图是实验室用这种方法制N₂，并测定生成N₂体积的装置（部分装置略去），请回答相关问题。

【查阅资料】
（1）NaNO₂+NH₄ClNaCl+N₂↑+2H₂O
（此反应会放出大量的热）；
（2）B部分中冰盐是冷凝作用
【实验探究】
①   ；
②20℃时，取含溶质0．21g饱和NH₄Cl溶液放入烧瓶，连接装置；
③调节水准管，使其与量气管中液面相平，记录量气管中水面读数为12．0mL；
④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入饱和NaNO₂溶液，加热至反应发生，移走酒精灯；
⑤烧瓶中不再产生气泡时，关闭活塞；
⑥待冷却至室温，调节两边液面高度相平，记录量气管中水面读数为100．0mL；
⑦处理剩余药品，整理实验台。
【实验分析及数据处理】
（1）加入药品前必须进行的实验①是                               ；
（2）步骤④中，移走酒精灯的目的是                              ；
（3）计算生成氮气的质量和密度。（4分，计算过程中以及最终数据均保留2位小数）
【解释与结论】
1892年，英国科学家瑞利（Rayleigh）发现，采用方法二得到的氮气在相同条件下比其他方法得到的纯氮气密度总是偏大5‰左右。若实验设计与操作均无错误，且氮气已完全干燥，请解释产生这一现象的原因是                                  （已知：相同条件下，气体的相对分子质量越大，密度就越大）
【反思与评价】
（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏瓶之间连接的导管所起的作用是
C
防止NaNO₂饱和溶液蒸发           B．保证实验装置不漏气
C．使NaNO₂饱和溶液顺利滴下        D．防止溶液冲入U形管
（2）科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别，发现了新物质。这启示我们在今后的学习和生活中要学习科学家的                  ．
A．严谨求实的科学态度和敢于怀疑的批判精神
B．科学研究中遇到疑惑就趁早放弃，不要浪费时间
C．不能因为微小的差异而放过一次成功的机会
D．要相信权威，权威一定是正确的

(14分)实验室获取氮气有很多种途径，常见的有3种方法。
方法一：将氨气（NH₃）通过赤热的装有氧化铜的玻璃管，生成铜、氮气和水蒸气，除去水蒸气后测得氮气的密度为1．2508g/L。
方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末,测得该气体的密度为1．2572g/L。进行实验时可选择的实验仪器如下图所示（省略夹持装置与加热装置）。

为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置（选填装置编号）中加入（填名称）以除去其它杂质气体。
方法三：将亚硝酸钠（NaNO₂）和氯化铵的饱和溶液加热，氮元素全部转化为氮气。下图是实验室用这种方法制N₂，并测定生成N₂体积的装置（部分装置略去），请回答相关问题。

【查阅资料】
（1）NaNO₂+NH₄Cl

NaCl+N₂↑+2H₂O
（此反应会放出大量的热）；
（2）B部分中冰盐是冷凝作用
【实验探究】
①   ；
②20℃时，取含溶质0．21g饱和NH₄Cl溶液放入烧瓶，连接装置；
③调节水准管，使其与量气管中液面相平，记录量气管中水面读数为12．0mL；
④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入饱和NaNO₂溶液，加热至反应发生，移走酒精灯；
⑤烧瓶中不再产生气泡时，关闭活塞；
⑥待冷却至室温，调节两边液面高度相平，记录量气管中水面读数为100．0mL；
⑦处理剩余药品，整理实验台。
【实验分析及数据处理】
（1）加入药品前必须进行的实验①是                               ；
（2）步骤④中，移走酒精灯的目的是                              ；
（3）计算生成氮气的质量和密度。（4分，计算过程中以及最终数据均保留2位小数）
【解释与结论】
1892年，英国科学家瑞利（Rayleigh）发现，采用方法二得到的氮气在相同条件下比其他方法得到的纯氮气密度总是偏大5‰左右。若实验设计与操作均无错误，且氮气已完全干燥，请解释产生这一现象的原因是                                  （已知：相同条件下，气体的相对分子质量越大，密度就越大）
【反思与评价】
（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏瓶之间连接的导管所起的作用是
C
防止NaNO₂饱和溶液蒸发           B．保证实验装置不漏气
C．使NaNO₂饱和溶液顺利滴下        D．防止溶液冲入U形管
（2）科学家瑞利仅仅是从小数点第三位数的差别，发现了新物质。这启示我们在今后的学习和生活中要学习科学家的                  ．
A．严谨求实的科学态度和敢于怀疑的批判精神
B．科学研究中遇到疑惑就趁早放弃，不要浪费时间
C．不能因为微小的差异而放过一次成功的机会
D．要相信权威，权威一定是正确的

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下列是初三某合作学习小组实验室制取二氧化碳气体
的研究过程，请你参与其中．
（一）在实验制取过程中，请回答下列问题：
（1）如图中烧瓶内放的药品是大理石或

石灰石

（填名称）；
（2）实验室制取二氧化碳的符号表达式为是

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

；
（3）小兵同学在用此装置制取并验证二氧化碳的性质时，在烧瓶内装入固体药品，在分液漏斗内加入稀盐酸，打开分液漏斗的活塞，发现分液漏斗内液体不能滴下，可能的原因是

分液漏斗塞子未打开

．
（4）小兵同学用排水法收集与排空气法收集CO₂的进行比较（分别用体积相同的2个集气瓶收集），请帮他完成下表．

比较项目	排水法	向上排空气法
收集方法可行性分析	CO₂气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率	CO₂密度比空气大，不与空气发生反应不与空气发生反应．
收集过程分析	集满现象：集气瓶口有气泡冒出集气瓶口有气泡冒出．	“验满”分析：因气体无色，故集满与否较难确定．即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭，也难以证明空气完全排尽．
向收集到的CO₂集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水，并振荡	先浑浊后变澄清所需时间较短．	先浑浊后变澄清所需时间较长．
由上述实验可得结论	① 二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集；；② 用排水法收集到的二氧化碳比较纯净用排水法收集到的二氧化碳比较纯净．

（二）实验室制取二氧化碳通常不选用大理石与稀硫酸反应，其原因是反应生成的硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止．为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳．
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，见下表：

试管编号	1	2	3	4	5
硫酸浓度（%）	15	20	25	30	35
气体体积（mL）	35	47	55	51	42

【实验二】选择合适的反应温度
操作：往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表：

试管编号	A	B	C	D	E
温度（℃）	40	50	60	70	80
现象和比较	有少量气泡	气泡比A号试管多	气泡明显比B号试管多	大量气泡产生，与常温用盐酸反应相似	反应激烈，迅速产生大量气体

请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为

25

%．
（2）在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为

70

℃．
（3）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加

振荡试管

操作，更有利于气体的制备．
（4）你认为该研究小组还可以研究

大理石颗粒大小

对该反应速率的影响．
（5）计算：①碳酸钙中各元素的质量比

C：O：Ca=12：48：40

．②实验室现需要含碳酸钙80%以上的石灰石制取二氧化碳，现有一石灰石样品，测定其钙元素的含量为36%，请计算是否符合要求．（写出计算过程）

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研究性学习小组选择“H₂O₂生成O₂的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假设】H₂O₂生成O₂ 的快慢与催化剂有关．
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂溶液中，一瓶加入MnO₂和另一瓶不加任何物质，测量各生成一瓶（相同体积）O₂所需的时间．
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是，
此实验中B处宜采用的气体收集方法是．
【实验记录】
实验编号 1 2
反应物 5%H₂O₂ 5%H₂O₂
催化剂无 1gMnO₂
时间无数天 46秒
【结论】该探究过程得出的结论是．
【反思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂ 后反应明显加快，若要证明MnO₂ 是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的和是否改变．H₂O₂ 分解的化学反应方程式为．

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研究性学习小组选择“H₂O₂生成O₂的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假设】H₂O₂生成O₂ 的快慢与催化剂有关．
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂溶液中，一瓶加入MnO₂和另一瓶不加任何物质，测量各生成一瓶（相同体积）O₂所需的时间．
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是______，
此实验中B处宜采用的气体收集方法是______．
【实验记录】

实验编号	1	2
反应物	5%H₂O₂	5%H₂O₂
催化剂	无	1gMnO₂
时间	无数天	46秒

【结论】该探究过程得出的结论是______．
【反思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂ 后反应明显加快，若要证明MnO₂ 是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的______和______是否改变．H₂O₂ 分解的化学反应方程式为______ 2H₂O+O₂↑

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